【正文】 同具有很多種，下面是軸設計的一般方法：(1) 軸的最小直徑通常根據(jù)扭轉強度約束條件來進行確定；(2) 軸的幾何尺寸根據(jù)軸上零件之間的定位和裝配以及軸的加工等幾何約束，然后通過軸的結構設計來進行確定；(3) 軸的物理約束通常由軸的結構尺寸和工作方面的要求來進行相應的選擇，最后根據(jù)所確定的參照物來測試是否滿足相應的物理限制的要求，然后進行相對應的修改直到符合要求。軸的設計必需要滿足所使用的強度要求，使其具有良好的工藝性和合理的結構。（ZDL為單級，ZLY為兩級，ZSY為三級，Y代表硬齒面）（2）減速器的選取輪軸的轉速 ；電機的額定轉速 ；減速器的傳動比 ；取減速器的傳動比為 ；實際輪軸的轉速 ；車輪的實際線速度 ；綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和減速器的傳動比，選擇的減速器型號ZLY 112201 ZBJ1900488。減速器輸入端的鍵：；減速器輸出端的鍵：； —鍵的寬度，； —鍵的長度，； —鍵的厚度，；（1）適用范圍ZDY、ZLY、ZSY外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪減速器，可用于冶金、礦山、起重運輸、水泥、建筑、化工、紡織、輕工等行業(yè)。圖312 轉向電機下表32為JSF 604030DF1000電機的參數(shù)：表32 JSF 604030DF1000電機參數(shù)電 機型 號額定功率(W)電壓(VDC)電流(A)額定轉速(Rpm)額定扭矩(Nm)峰值扭矩(Nm)JSF 604030DF1000400723000（3）聯(lián)軸器和鍵的選擇通過電動機和減速器的結構尺寸來決定取載荷系數(shù),那么聯(lián)軸器的計算轉矩為通過計算轉矩、最小軸徑、軸的轉速，查標準或手冊，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，電動機和減速器之間的聯(lián)軸器型號為,減速器和輪軸之間的聯(lián)軸器,執(zhí)行標準是（YL是凸緣聯(lián)軸器，如圖313所示)。下圖311是ACH13150A交流伺服電機實物圖：圖311 ACH13150A。所以電動機轉速的可選范圍為:—AGV小車車輪前進所需功率，；— 電動機到AGV小車輪軸的總效率；—AGV小車的運行阻力，即牽引力，；（由第四章計算的到為）— AGV小車輪的線速度，；— AGV小車車輪直徑。伺服電機的選取過程：（1）選擇電機的容量電動機所需要的功率 由式 因此： 由電動機到AGV小車輪軸的總效率 式中：是滾動軸承，是齒輪傳動，是聯(lián)軸器，是輪軸的傳動效率。交流電機的控制系統(tǒng)比較簡單，速度也比較方便調(diào)節(jié)，不需要逆變器，由于自動導引小車在工作的時候所需的功率并不是特別的大，所以本次設計采用的是交流伺服電機。 伺服驅動電動機的選取及其參數(shù)自動導引小車動力來源是蓄電池，由蓄電池給電機提供能量來驅動小車的運行。小車車身外部周圍應盡量不要有突出的部分，這樣可以避免不必要的碰撞。圖310減震結構車體外飾的設計也是一個比較重要的一個單元，考慮到小車維護和修理的方便性，其結構形式和安裝方法應簡單。還有為了減少小車的轉彎半徑，所以后面的兩個輪子即從動輪不能同軸轉動，必須使內(nèi)側和外側的車輪存在速度差可以解決這一問題，因而這種四輪布置的輪系結構小車在驅動和轉向控制上一般都是比較自如的，比較小的轉彎半徑都是能夠適應的。為了增加小車的平穩(wěn)性，在其后面裝備一個減震結構，減震結構如圖310所示。為了保證兩個輪子的轉向的角同向且角度相同，可以用連桿傳動機構來進行轉向，當AGV小車的轉彎半徑要求不怎么大時可用轉向電機帶動同步帶傳動進行轉向。第二種：轉向輪為驅動輪，如圖38所示：圖38 四輪布置結構圖（2）以轉向輪為驅動輪的輪系結構的自動導引小車現(xiàn)在企業(yè)使用的叉車的結構是差不多的，所以這種輪系結構的小車也是市場比較常見的，其四輪布置效果圖如圖39所示。圖37 四輪布置效果圖（1）由于小車的后面兩個輪子是驅動輪，那么兩個前輪轉向的角度不要過大，但在小車轉向角度要求不高時候可以用連桿傳動機構來進行轉向。與普通汽車的車身結構，在圖中我們可以看出小車前面兩個輪子為萬向輪，它在這里作為轉向輪來使用，在這里小車的轉向角度通過步進電機來進行比較精確的控制，其轉向傳動可以用傳動帶或者連桿；小車后面兩個輪子為兩個定向輪，在這里其作為驅動輪來使用，這兩個定向輪的驅動可以用兩個電機分別進行，也可以在一個電機上安裝差速器來實現(xiàn)。然后選擇選擇合適的基準平面，通過拉伸特征，鏡像特征，旋轉特征，【掃描】【伸出項】特征建立四輪布置結構的小車。 四輪布置的AGV小車結構與其建模目前很多自動導引小車其輪系結構采用的是四輪布置的結構，其通常以從動輪作為為轉向輪，驅動輪作為定向輪或者轉向輪為驅動輪兩種方式。三輪布置的優(yōu)點是機械構造和控制系統(tǒng)都比較簡單，單價不怎么高，但是由于兩個從動輪不能夠定向，通常把導向傳感器裝在整車的后邊，向前的行走通常是三輪布置結構；其次由于三輪布置的結構是由3個輪子來支撐整車，因而在載重的時候應把貨物放在盡量放在小車的中心或者是后輪方向的地方，便能比較好的保持小車在行進過程中的平衡性。然后選擇FRONT作為草繪基準平面，通過拉伸特征建立如圖33所示車架的實體結構：圖33（2）選擇合適的基準平面，通過拉伸特征，鏡像特征建立如圖34所示的車輪、支架、軸的實體結構： 圖34（3）選擇選擇合適的基準平面，通過拉伸特征，鏡像特征，旋轉特征，【掃描】【伸出項】特征建立如圖35所示的轉向輪電機、前輪、皮帶輪、主動輪電機、梯形帶、軸承支架實體的結構：圖35 三輪布置效果圖 三輪布置的結構的實體效果圖如圖35，其一般用兩個后輪作為其定向輪保持不變，前面的一個輪子不僅用來驅動AGV小車的行駛，而且還用來AGV小車的轉向功能（可以轉動的萬向輪），所配備的兩個電機：一個裝配在萬向輪是用來驅動小車的交流減速電機；另一個裝配在車架上的是用來控制小車方向的精度比較高的步進電機，所以三輪布置的前輪可以說是一個組合輪。 三輪布置的AGV小車結構與其建模三輪布置結構的自動導引小車的結構布局具有優(yōu)點是其機構的組成比較簡單，只要考慮車體的重心位置的合理性就可以了，而且車輪與地面的是否可以接觸不需要特殊的其它設備來保持，主要原因是三輪布置結構的小車前輪是一個自由輪，兩個后輪差速進行驅動。驅動輪、從動輪和轉向機構是AGV小車輪系結構的主要組成部分，現(xiàn)在的AGV小車的常見結構根據(jù)AGV小車不同的適用場合的不同以及性能的要求的不同現(xiàn)在比較常見的輪系結構有三輪布置的結構和四輪布置的結構。圖31小車車體實物外型 AGV小車機械結構與建模自動導引小車機械結構尤為重要的部分，也是其核心的部分是它的輪系結構。 機械傳動方式：三輪布置結構和四輪布置結構（本次設計采用四輪布置結構）充電方式：外置充電器車輪直徑：自動導引小車體外部其它一些輔助系統(tǒng)安裝會對小車行駛和轉向造成一定的影響，為了使不發(fā)生側翻或者危險的側傾，盡量降低小車的重心。(4)防止與其他物體發(fā)生碰撞，小車外面輪廓盡量不要出現(xiàn)突出的部分。(2)確保小車強度和剛度的前提下來降低車身重量，這樣一來可以更多加大小車的承載貨物的多少。為了維修和拆卸的方便，主框架結構和副框架結構之間的聯(lián)結是可拆卸的。自動導引小車的整車框架是用來裝配零件的主要的支撐支架，也是小車在運行過程中比較重要的一個裝置，其主要分為兩部分：第一部分是主框架結構，是一個垂直的用于各種控制和通信設備的安裝框架，也就是立體型的框架結構。如果小車的造型完美大氣，那么在工作場合會給繁忙的人們一種很好的親和力和一定的安全感，緩解人們緊張的心里狀況可能會有所幫助。 本章小結本章是自動導引小車總體設計，主要針對機構部分和電控部分作了詳細的說明，電控分別對傳感器、控制部分和執(zhí)行部分進行了討論和分析，以及紅外傳感器和超聲波傳感器的選擇以及確定詳細的規(guī)格進行了說明，還有傳感器的布局參數(shù)分析。（4）右轉彎時 用于向右的轉彎，當小車在行進過程中需要右轉彎時，此時小車右邊的中置傳感器探測到白線，會使小車向右轉彎，直到兩個前置傳感器回到白線上，前置傳感器檢測到白線將結束整個過程。其特點是兩個前置傳感器同時在線外的時候，小車自動旋轉尋回直線?？捎校喝?；小車質(zhì)量約為；取摩擦系數(shù)；?。ㄍㄟ^后面章節(jié)選?。﹫D27 小車轉彎分析圖下面是自動導引小車在行進過程中的動作：（1）直線行進時 直線路徑一般是小車在比較長的直線通道上的快速行進，直線上的行走能夠節(jié)省時間，當檢測到有彎道時將結束。自動導引小車如果需要停車時只需按下小車操作面板的緊急制動按鈕開關來對車輪進行制動，小車的轉向系統(tǒng)是通過使用紅外線導引技術來執(zhí)行的。本次自動導引小車的設計采用的底盤為四輪式的底盤，后面的兩個主動輪通過差速來進行小車的驅動以及進行小車的導向。需要部件如下表21所示：表21 名稱數(shù)量紅外傳感器4超聲波傳感器1車體1交流電動機2蓄電池2電源穩(wěn)壓模塊1控制電路1單片機1 AGV的執(zhí)行部分車輪機構的運動是在車輪驅動速度知道的前提下，通過小車的運行速度和車輪角速度運動的機制來分析的。最后使整個自動導引小車完成所設計的控制任務。那么只有保證信息源的可靠性是開環(huán)控制很好的一個方法。圖25電控系統(tǒng)示意圖信息源的多少是由開環(huán)控制的，在這里信息源和單片機分析分數(shù)據(jù)都是不怎么多的，通常把單片機作為控制器普遍使用。整個控制過程無需光電編碼器，在電動機狀態(tài)沒有反饋的狀態(tài)下，通過傳感器輸入整個信息，這個過程屬于開環(huán)控制。當自動導引小車處于垂直交叉路口或者在拐彎的地方時由左右兩邊的號和4號兩個紅外線傳感器檢測來傳遞信息，圖24所示導引系統(tǒng)局部放大圖。本次設計使用五個紅外線傳感器。3）應用方便：可用于小范圍內(nèi)的距離的測量，機器人檢測，障礙物檢測，可用于驗證汽車倒車雷達及家居安全系統(tǒng)驗證中的應用方案。2）單模組和多模組的使用： 單模組的使用：應用于測量與障礙物之間距離的實驗，它是單傳感器?？烧{(diào)距：其范圍由可調(diào)節(jié)參數(shù)來選擇。下圖22是超聲波測距儀原理框圖：圖22 超聲波測儀原理圖（2）超聲波模塊功能介紹1）根據(jù)三種不同的測距模式來選擇跳線： 短距：左右。超聲波傳感器的選用（1）超聲波感器避免碰撞的原理超聲波發(fā)射后當遇到障礙物時，其波將會被反射回來，通過把超聲波發(fā)射波和接收被反射回來波的總的時間測得,則可求出距離，此距離就是超聲波所測的距離（其中為超聲波的波速）。不同的傳感器會有不同的應用程序，其檢測即感應的范圍從幾毫米到幾米遠的范圍。當出現(xiàn)較低的電平說明紅外收發(fā)器遇到了黑帶，要不然就是較高的電平。變成電壓信號以后，通過LM399紅外信號接收機進行比較，具有的高電平或者低電平最后回到了單片機。方法三：紅外線發(fā)射用紅外發(fā)射管，接收用紅外線二極管進行。光敏電阻的檢測到黑帶輸出端的電平相對較低，光是電路的輸出是比較高的，信號反饋給單片機，由點偏激控制小車的轉向。該電路采用T型網(wǎng)絡，可以避免比較大的反饋電阻，也可以提高其輸入的阻抗。由于環(huán)境對可見光光敏二極管有一定的影響，所以其電路的穩(wěn)定性不是很好。輸出端的電平比較低的原因是光敏二極管檢測到的信號為高阻抗所導致的。圖21 光學導引原理圖（2）紅外線導引路徑的方法方法一：發(fā)光利用的是發(fā)光二極管，接收利用的是光敏二極管。因此，自動導引小車其可以始終沿著設定好的色帶的軌跡運行。自動導引小車配備的光源可以照亮色帶。另一類是沒有固定方式的自由路徑進行導引，通過計算機的控制,AGV小車自動調(diào)節(jié)方位，然后自主地決定所要行駛路徑。導引小車安全性來說，其安全性首先關系到AGV小車本身的一些基本防護，最主要的是對人不會產(chǎn)生危險的狀況，還有就是對一些地面設備和物品的保護到位。之所以現(xiàn)在很多車用這個原因是由于分散模式相對于連續(xù)模式價格比較便宜。連續(xù)模式和分散模式是通信系統(tǒng)中兩種主要的模式。在工作的過程中可以用不同的方法來調(diào)整速度，AGV小車在不同的工作狀態(tài)下所要求的行駛速度是不一樣的，高速直線，轉停，接近站點時。電池要確保其工作至少8h多，由于不同的工作和不同的工作環(huán)境的影響，其應該滿足基本的要求。車架設計的基本要求是它的強度和硬度都要比較大，一般用1mm~3mm鋼焊接鋼板或鋁合金板，可以減少汽車的重量，要防側翻則取決于小車的重心。第二章 AGV總體設計 AGV機構部分 上一章講到載荷傳送裝置、車架、車體、驅動裝置、動力系統(tǒng)和車輪是AGV的主要組成部分。 課題研究內(nèi)容自動導引小車是智能化的汽車技術，作為目前一種較為重要的自動化設備，在當前企業(yè)物流系統(tǒng)中已被廣